官冬杰，蘇 印，左太安，蘇維詞

(1. 重慶交通大學(xué) 河海學(xué)院，重慶 400074；2. 畢節(jié)學(xué)院 地理與生命科學(xué)學(xué)院，貴州 畢節(jié) 551700 3.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶400047；4.貴州科學(xué)院 山地資源研究所，貴州 貴陽 550001)

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貴州省畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)變化評(píng)價(jià)

官冬杰1，蘇 印1，左太安2，蘇維詞3，4

(1. 重慶交通大學(xué) 河海學(xué)院，重慶 400074；2. 畢節(jié)學(xué)院 地理與生命科學(xué)學(xué)院，貴州 畢節(jié) 551700 3.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶400047；4.貴州科學(xué)院 山地資源研究所，貴州 貴陽 550001)

通過因子分析法篩選出一套相對(duì)完整的反映喀斯特地區(qū)水資源生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，用熵權(quán)法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，并通過構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)模型對(duì)貴州省畢節(jié)市2005—2010 年的水資源生態(tài)承載力的狀況作了客觀的評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：2005—2010 年，畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力相對(duì)較好，與最佳水平狀況的關(guān)聯(lián)度都保持在0.85以上，2007年的水資源生態(tài)承載力相對(duì)水平達(dá)到最高，此后水資源生態(tài)承載力便開始逐年下降，人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展是水資源生態(tài)承載力的兩大壓力因素。

環(huán)境工程；水資源生態(tài)承載力；因子分析法；熵權(quán)法；灰色關(guān)聯(lián)法

0 引 言

水資源生態(tài)承載力是一個(gè)國家或地區(qū)持續(xù)發(fā)展過程中各種自然資源承載力的重要組成部分，且往往是水資源緊缺和貧水地區(qū)制約人類社會(huì)發(fā)展的“瓶頸”因素, 它對(duì)一個(gè)國家或地區(qū)綜合發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響[1-3]。作為可持續(xù)發(fā)展研究和水資源安全戰(zhàn)略研究中的一個(gè)基礎(chǔ)課題, 水資源生態(tài)承載力研究已引起學(xué)術(shù)界高度關(guān)注并成為當(dāng)前水資源科學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)研究問題[4-5]。

對(duì)于區(qū)域水資源生態(tài)承載力[6](Regional Water Carrying Capacity)的理論研究，國際上單項(xiàng)研究的成果較少，大多將其納入可持續(xù)發(fā)展理論中。如美國的URS公司對(duì)佛羅里達(dá)Keys流域的承載力進(jìn)行了研究[7]；H.M.Jonathan[8]從供水的角度對(duì)城市水資源生態(tài)承載力進(jìn)行了相關(guān)研究，并將其納入城市發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中；Rijibermanj[9]在研究城市水資源評(píng)價(jià)和管理體系中將承載力作為城市水資源保障的衡量標(biāo)準(zhǔn)；M.J.Haddadin[10]和A.H.Hrlich[11]著重研究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域水資源農(nóng)業(yè)承載力，將此作為區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)衡量標(biāo)準(zhǔn)。

國內(nèi)這方面研究起步較晚。20 世紀(jì)70 年代初水資源定義被提出后，為了更具體和量化，同時(shí)隨著水問題的日益突出，國內(nèi)學(xué)者加強(qiáng)了對(duì)水資源管理的研究。施雅風(fēng)，等[12]采用常規(guī)趨勢(shì)法對(duì)新疆烏魯木齊河流域的水資源生態(tài)承載力進(jìn)行了研究；許有鵬[13]采用模糊分析方法對(duì)新疆和田河流域的水資源生態(tài)承載力進(jìn)行了研究；徐中民[14]采用情景基礎(chǔ)的多目標(biāo)分析法研究了黑河流域水資源生態(tài)承載力?？傮w上看，我國大陸地區(qū)的水資源生態(tài)承載力研究一般偏重于應(yīng)用和量化方法的研究，而對(duì)概念的系統(tǒng)探討較少，目前對(duì)水資源生態(tài)承載力的評(píng)價(jià)方面，主要存在著評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立過于隨意，指標(biāo)的形成方法和具體的指標(biāo)體系過于簡單，沒有給出分析和篩選框架，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇沒有針對(duì)性等問題。

綜上所述，筆者以貴州省畢節(jié)市為例，基于研究區(qū)域特色和水文特征，選擇與水資源生態(tài)承載力密切相關(guān)的指標(biāo)，運(yùn)用因子分析法對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行分析和篩選，去除重復(fù)性因子，建立一套能反映畢節(jié)地域特色的水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。同時(shí)，利用熵權(quán)法賦予指標(biāo)權(quán)重，采用灰色系統(tǒng)理論提出的灰色關(guān)聯(lián)度分析的方法，尋求系統(tǒng)中各子系統(tǒng)(或因素)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，對(duì)畢節(jié)市2005—2010年的水資源開發(fā)利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，為城市發(fā)展和水資源開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

畢節(jié)市是典型的巖溶山區(qū)，位于貴州省西北部，其主要植被類型是亞熱帶常綠闊葉林，市區(qū)大部分屬于北亞熱帶溫涼濕潤氣候，年平均氣溫10.5～15 ℃，年平均降水量848.6～1 394.4 mm，地下水系十分發(fā)育，而地表水系卻不完整，常干涸無水，分屬長江流域和珠江流域兩大水系，是烏江、赤水河、北盤江的重要發(fā)源地之一(圖1)。

圖1 畢節(jié)市流域Fig.1 Drainage map of Bijie

區(qū)域內(nèi)水運(yùn)動(dòng)及其變化規(guī)律特殊，水資源開發(fā)利用困難。隨著畢節(jié)試驗(yàn)區(qū)工農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水等各方面對(duì)水資源的需求日益加劇。對(duì)此，如何加強(qiáng)對(duì)水資源的開發(fā)利用、優(yōu)化配置、節(jié)約保護(hù)和科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)以水資源的可持續(xù)利用支撐，成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。

2 喀斯特地區(qū)水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

貴州省畢節(jié)市是典型的巖溶山區(qū)，巖溶生態(tài)環(huán)境脆弱，這種脆弱性首先表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)—土壤薄瘠，單位面積的綠色產(chǎn)量低，環(huán)境能提供的食物養(yǎng)活人口數(shù)量少，即環(huán)境承載力低。其次，在這貧瘠的土壤上，分布的植被較少，植被結(jié)構(gòu)簡單，一旦遭到破壞，環(huán)境隨之迅急惡化，恢復(fù)比較困難。同時(shí)，巖溶地區(qū)因其特殊的地質(zhì)地貌而具有獨(dú)特的水資源形成與分布規(guī)律，不僅地表水資源貧乏，而且水資源的時(shí)空分布不均，巖溶干旱現(xiàn)象嚴(yán)重，當(dāng)?shù)匕傩招稳轂椤暗乇硭F如油，地下水嘩嘩流”便是其真實(shí)的寫照。所以，巖溶的這種特殊生境，再加上人類對(duì)自然資源不合理的開發(fā)和利用，對(duì)巖溶地區(qū)水資源生態(tài)承載力的大小有著重要的影響，水資源系統(tǒng)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展支撐能力的“闞值”相對(duì)較小[15]。根據(jù)巖溶環(huán)境的特殊性，從水資源系統(tǒng)的供需方面和畢節(jié)市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃，考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面的因素，以及資料的連續(xù)性和可獲得性，以地區(qū)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量的逐步改善等為綜合目標(biāo)[16]，從以下幾個(gè)方面出發(fā)：

1)水資源的數(shù)量、質(zhì)量及開發(fā)利用程度[17]。由于自然地理?xiàng)l件的不同，水資源在數(shù)量上都有其獨(dú)特的時(shí)空分布規(guī)律，在質(zhì)量上也有所差異，水資源的開發(fā)利用程度及方式也會(huì)影響可以用來進(jìn)行社會(huì)生產(chǎn)的可利用水資源的數(shù)量。基于此選擇水資源總量、年降水量、地表水量、地下水量、II類水質(zhì)(按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為Ⅰ類、Ⅱ類 、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類)、水資源利用率、公共供水綜合生產(chǎn)能力、總供水量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2) 需水利用水水平。不同歷史時(shí)期或同一歷史時(shí)期不同地區(qū)都具有不同的生產(chǎn)力水平。在不同的生產(chǎn)力水平下利用單方水可生產(chǎn)不同數(shù)量及不同質(zhì)量的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，在研究某一地區(qū)的水資源承載能力時(shí)必須估測(cè)現(xiàn)狀與未來的利用水平。因此選擇農(nóng)業(yè)用水總量、工業(yè)用水總量、林牧漁畜用水量、城鎮(zhèn)公共用水量、居民生活用水量、生態(tài)環(huán)境用水量、總用水量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3) 人口與勞動(dòng)力。社會(huì)生產(chǎn)的主體是人，水資源承載能力的對(duì)象也是人，因此人口和勞動(dòng)力與水資源承載能力具有互相影響的關(guān)系，從而選擇人口、人均水資源占有量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

4) 消費(fèi)水平與結(jié)構(gòu)。消費(fèi)水平及結(jié)構(gòu)層次將決定水資源承載能力的大小。因此選取國內(nèi)生產(chǎn)總值、固定資產(chǎn)投資、農(nóng)村居民平均消費(fèi)、城鎮(zhèn)居民平均消費(fèi)、人均日生活用水量、耗水量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

據(jù)此，筆者選擇公共供水生產(chǎn)能力、蓄水總量、國內(nèi)生產(chǎn)總值、固定資產(chǎn)投資、農(nóng)業(yè)用水總量、工業(yè)用水總量、耗水量、農(nóng)村居民平均消費(fèi)、城鎮(zhèn)居民平均消費(fèi)、人均日生活用水量、生活用水總量、人口等指標(biāo)(圖2)，作為畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

圖2 畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2 Evaluation index system of water resources carrying capacity in Bijie

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

因子分析法是一種揭示大樣本、多變量數(shù)據(jù)中各個(gè)變量之間內(nèi)在關(guān)系的一種方法，其主要作用是降低觀測(cè)空間的維數(shù)，以獲取主要的信息。筆者對(duì)影響水資源生態(tài)承載力的多個(gè)指標(biāo)，用因子分析法進(jìn)行篩選、合并那些帶有重復(fù)信息的指標(biāo)，最終給出與水資源生態(tài)承載力有密切聯(lián)系的評(píng)價(jià)指標(biāo)。其步驟為：①對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；②求出樣本的相關(guān)系數(shù)矩陣；③計(jì)算其特征值、主成分的貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率；④求出主成分荷載，確定主成分個(gè)數(shù)；⑤對(duì)因子載荷矩陣實(shí)行方差最大正交旋轉(zhuǎn)。具體操作可借助SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，選出能反映絕大部分信息(通常特征值大于1)的前t個(gè)主因子(表1，表2)。

表1 總方差分解

表2 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣

(續(xù)表2)

指標(biāo)公因子1234X40.4490.4390.7030.175X5-0.774-0.5830.101-0.163X60.4290.0930.8970.010X70.3180.397-0.1430.828X80.874-0.1450.410-0.025X9-0.2150.5770.6730.121X10-0.982-0.0010.180-0.001X11-0.929-0.225-0.01-0.264X12-0.058-0.9710.0910.107X130.095-0.9480.0970.284X140.281-0.1970.5600.740X15-0.372-0.7930.163-0.453X160.8380.1000.4970.201X170.2720.9040.1360.297X180.8610.1670.4130.244X190.8470.0320.4340.220X200.8380.2490.4630.092X210.909-0.0710.2880.269X220.8730.3160.3570.053X23-0.344-0.830-0.314-0.044

對(duì)于第1公因子中載荷較大的有：X8，X10，X11，X16，X18，X19，X20，X21，X22；

對(duì)于第2公因子中載荷較大的有：X1，X12，X13，X17；

對(duì)于第3公因子中載荷較大的有：X3，X6；

對(duì)于第4公因子中載荷較大的有：X7。

從承載體 (水資源系統(tǒng))對(duì)被承載對(duì)象(社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)) 的客觀承載力本身來考察，水資源系統(tǒng)代表了承載媒體的客觀承載能力大小，其分值越大，表示水資源現(xiàn)實(shí)承載力越高；屬于“效益型” 指標(biāo)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)代表了被承載對(duì)象的壓力大小，其分值越大，表示水資源系統(tǒng)所受壓力越大，水資源現(xiàn)實(shí)承載力越低，屬于“成本型”指標(biāo)。在上述篩選出的指標(biāo)當(dāng)中屬于“效益型” 指標(biāo)的有：X1，X3，X6，X7，X17；屬于“成本型”指標(biāo)的有：X8，X10，X11，X12，X13，X16，X18，X19，X20，X21，X22。如表3[18-20]。

表3 畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.3 賦予評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

在信息論中，熵是對(duì)不確定性的一種度量。信息量越大，不確定性就越小，熵也就越?。恍畔⒘吭叫?，不確定性越大，熵也越大[21-22]。采用熵權(quán)法可以較大程度地克服主觀因素賦值所造成的偏差，是評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重確定更趨科學(xué)、合理。使用熵權(quán)法確定權(quán)重主要步驟如下。

2.3.1 原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化

設(shè)m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，n個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象得到的原始數(shù)據(jù)矩陣為：

(1)

標(biāo)準(zhǔn)化矩陣后得到：

R=(rij)m×n

(2)

式中：rij為第j個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象在第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)上的標(biāo)準(zhǔn)值，rij∈[0,1]。其中對(duì)收益性指標(biāo)而言，有：

(3)

而對(duì)成本性指標(biāo)而言，有：

(4)

2.3.2 定義熵

在有m個(gè)指標(biāo)，n個(gè)評(píng)估對(duì)象的評(píng)估問題中，第i個(gè)指標(biāo)的熵定義為：

(5)

2.3.3 定義熵權(quán)

定義了第i個(gè)指標(biāo)的熵之后，可得到第i個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)定義，即：

(6)

根據(jù)式(1)～式(6)，將篩選出的指標(biāo)值代入得到權(quán)重值如表4。

表4 畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值

Table 4 Evaluation index weight of water resources carrying capacity in Bijie

3 喀斯特地區(qū)水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)方法

灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢(shì)提供了量化的度量，非常適合動(dòng)態(tài)(Dynamic)的歷程分析。如果兩個(gè)因素變化的態(tài)勢(shì)是一致的，即同步變化程度較高，則可以認(rèn)為兩者關(guān)聯(lián)較大；反之，則兩者關(guān)聯(lián)較小。因此，灰色關(guān)聯(lián)法能夠作為中長期城市規(guī)劃限制規(guī)模的承載力的量化方法；能夠給出短期的城市發(fā)展方案和水資源開發(fā)利用方案；能夠用于對(duì)某一特定時(shí)期的水資源-社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)下一時(shí)期人口增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力或水資源開發(fā)利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

筆者基于灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)畢節(jié)喀斯特地區(qū)2005—2010年的水資源生態(tài)承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)建模，灰色關(guān)聯(lián)法[23-24]的綜合評(píng)價(jià)具體步驟如下。

3.1.1 對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)序列進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

由于各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的含義和目的不同，導(dǎo)致其值的量綱和數(shù)量級(jí)也不一定相同。為了便于分析，保證各數(shù)據(jù)具有等效性和同序性，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使之無量綱化和歸一化。數(shù)據(jù)處理的方法很多，筆者采用初值化的處理方法，即對(duì)一個(gè)數(shù)列所有數(shù)據(jù)均除以它的第一個(gè)數(shù)，從而得到一個(gè)新數(shù)列的方法。這個(gè)新數(shù)列表明原始數(shù)列中的不同時(shí)刻的值相對(duì)于第一個(gè)時(shí)刻值的倍數(shù)，該數(shù)列有共同起點(diǎn)，無量綱。

3.1.2 構(gòu)造理想對(duì)象，確定理想指標(biāo)序列

對(duì)不同指標(biāo)而言，好壞的標(biāo)準(zhǔn)各不相同，有的以值大為好，有的則以值小為佳，將每種指標(biāo)的最佳值作為理想對(duì)象的指標(biāo)，便可構(gòu)造理想對(duì)象，獲得理想指標(biāo)序列。

3.1.3 計(jì)算指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)

計(jì)算公式為：

(7)

(8)

3.1.4 計(jì)算關(guān)聯(lián)度

比較序列Zi(k)與參考序列Z0(k)的關(guān)聯(lián)程度是通過N個(gè)關(guān)聯(lián)系數(shù)來反映的，與各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重加權(quán)就可得到Zi(k)與Z0(k)的關(guān)聯(lián)度，計(jì)算公式為：

(9)

3.2 計(jì)算結(jié)果和分析

將表3中的指標(biāo)數(shù)據(jù)代入灰色關(guān)聯(lián)法，得到表5、表6。

表5 畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值

(續(xù)表5)

指標(biāo)年份200520062007200820092010X1811.001.211.521.732.06X1911.812.794.336.5611.27X2011.041.051.171.201.23X2110.951.121.221.802.19X2211.181.341.501.621.79

表6 畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ值(ρ=0.5)

水資源生態(tài)承載力的好壞是相對(duì)的，沒有絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。在2005—2010年的6年時(shí)間里，與水資源生態(tài)承載力相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)的最佳理想序列為：Z0(k)={1.38,1.16,1.22,1.00,0.91,0.64,0.46,0.33,0.38,1.00,1.48,1.00,1.00,1.00,0.95,1.00 }。

從表6的評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ值可以很明顯的看出：在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)指標(biāo)方面(X18～X22)，從2007年以后關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ值都在降低，到2010年降至最低。說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，對(duì)水資源承載力已經(jīng)構(gòu)成了很大的壓力；而社會(huì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)指標(biāo)方面(X16～X17)，從2005年到2010年間關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ值并沒有發(fā)生很大的波動(dòng)，對(duì)水資源承載力的影響不是很大；需水結(jié)構(gòu)系統(tǒng)方面(X8～X13)，農(nóng)業(yè)用水逐年增加，居民生活用水有所減少，說明對(duì)于農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的投入有待加強(qiáng)，水價(jià)的調(diào)控起了一定的積極作用；從供水系統(tǒng)方面來看(X1～X7)，供水關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ值在逐漸升高，水資源的來源有逐步轉(zhuǎn)好的趨勢(shì)，說明在水資源開源方面工作做得比較充分。但是我們也應(yīng)該看到雖然供水環(huán)境有所好轉(zhuǎn)，但是水資源承載力的整體趨勢(shì)是下降的(圖3)。

圖3 畢節(jié)市2005—2010年水資源生態(tài)承載力與理想水資源生態(tài)承載力的關(guān)聯(lián)度 Fig.3 Comprehensive correlative degree of water resources carrying capacity in Bijie from 2005 to 2010

從圖3中看到2007年的關(guān)聯(lián)度最高，也就是說在2005—2010 年這6年的時(shí)間里，2007年的相對(duì)水資源生態(tài)承載力與6年里水資源生態(tài)承載力的最佳水平最相近。此后從2008年開始，水資源生態(tài)承載力水平逐漸降低并低于2005年、2006年的水平。主要原因是：一方面從2008年以后，隨著畢節(jié)試驗(yàn)區(qū)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國內(nèi)生產(chǎn)總值、固定資產(chǎn)投資、耗水量、農(nóng)村居民平均消費(fèi)、城鎮(zhèn)居民平均消費(fèi)都在迅速升高，同時(shí)由于畢節(jié)人口基數(shù)比較大，加之近年人口的流動(dòng)性比較強(qiáng)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口大量涌入畢節(jié)市區(qū)，導(dǎo)致市區(qū)人口數(shù)量進(jìn)一步膨脹。而這些指標(biāo)都屬于“成本型”指標(biāo)類型，屬于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)要素，對(duì)水資源系統(tǒng)構(gòu)成壓力，即指標(biāo)的數(shù)值越大，水資源生態(tài)承載力越低；相反，從2008年開始年降水總量、地表供水量、總供水量、公共供水綜合生產(chǎn)能力，基本維持不變或有所下降，這些屬于“效益型”的指標(biāo)，對(duì)水資源系統(tǒng)提供支撐力，即指標(biāo)的數(shù)值越大，水資源生態(tài)承載力越高；另一方面，在喀斯特水資源生態(tài)承載力系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在4個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)中占據(jù)的權(quán)重比例最大，對(duì)水資源生態(tài)承載力影響的強(qiáng)度也最大。

4 結(jié) 論

綜合考慮了自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素對(duì)水資源生態(tài)承載力的影響，運(yùn)用因子分析法提取能夠比較完整反映地區(qū)特色的水資源生態(tài)承載力指標(biāo)體系，然后用熵權(quán)法確定了評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重，避免了人為賦權(quán)的主觀隨意性，采用與水資源生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)變化相適應(yīng)的灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)對(duì)貴州省畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力進(jìn)行了綜合分析和評(píng)價(jià)，得出了畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，為今后的水資源利用提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1)從貴州省畢節(jié)市2005—2010年的水資源生態(tài)承載力逐年動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)來看，水資源承載能力從2007年開始逐年減弱，但整體水資源承載能力依然較強(qiáng)，與這6年當(dāng)中的最佳水資源生態(tài)承載力水平都有較高的關(guān)聯(lián)度，都保持在0.85以上。

2)畢節(jié)市水資源總量比較豐富，水資源來源環(huán)境較好，但是對(duì)農(nóng)業(yè)工業(yè)的節(jié)水技術(shù)投入較少，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以致水資源供需關(guān)系方面逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣┎粦?yīng)求。

3)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和未來人口數(shù)量是畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力變化的最主要兩大壓力因素，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這兩大因素對(duì)水資源生態(tài)承載力的壓力也逐年增大，如果不加大水資源的合理調(diào)配和水資源的循環(huán)利用，提高水資源的利用率，那么未來畢節(jié)市水資源狀況不容樂觀。

4)為了應(yīng)對(duì)水資源生態(tài)承載力的進(jìn)一步降低，應(yīng)當(dāng)合理調(diào)整用水結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，改變工業(yè)布局，采用新的技術(shù)和設(shè)備，減少污染浪費(fèi)，同時(shí)合理地調(diào)控水價(jià)。

筆者所討論的水資源生態(tài)承載力是基于喀斯特地區(qū)區(qū)域特征的角度出發(fā)的，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是根據(jù)區(qū)域特色和畢節(jié)市實(shí)際情況確定的。在對(duì)其它區(qū)域和縣市進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的區(qū)域和研究對(duì)象的規(guī)模和發(fā)展進(jìn)行調(diào)整。通過因子分析法篩選出畢節(jié)市水資源生態(tài)承載力變化的影響指標(biāo)，在所選定的載荷較大的指標(biāo)當(dāng)中包括了經(jīng)濟(jì)、水資源量和需水用水的變化情況，能夠較全面地反映水資源生態(tài)承載力的變化狀況。但是，對(duì)于較大載荷指標(biāo)選擇依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)一步進(jìn)行研究。

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Dynamic Change Evaluation of Water Resources Ecological Carrying Capacity in Bijie City of Guizhou Province

Guan Dongjie1, Su Yin1, Zuo Taian2, Su Weici3，4

(1.School of River & Ocean Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. Geography & Life College, Bijie University, Bijie 551700, Guizhou, China； 3. Geography Science Institute,Chongqing Normal University, Chongqing 400047, China； 4. Institute of Mountain Resources of Guizhou Province, Guiyang 550001, Guizhou, China)

Through factor analysis, a relatively intact ecological carrying capacity of water resources in karst areas reflect changing trends in the evaluation system was selected. Entropy method is used to endow weight for different indices, grey analysis method is employed to carry on comprehensive evaluation of the Bijie City, Guizhou province. The results demonstrate that the carrying capacity of water resources in 2007 is of the highest level, carrying capacity level of water resources after 2007 is decreased yearly; population and economic developments are confirmed to be two pressed factors for the water resources carrying capacity.

environmental engineering; water resources ecological carrying capacity; factor analysis; entropy weight method; grey correlation method

10.3969/j.issn.1674-0696.2015.02.17

2013-12-29；

2014-02-27

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41201546，41261038)；國家“十二五”科技支撐計(jì)劃專題項(xiàng)目(2011BAC02B02)；國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAJ25B09)；重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(cstc2012jjA20010)；貴州省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目(黔科合重大專項(xiàng)字﹝2012﹞6015 號(hào))

官冬杰(1980—)，女，黑龍江富錦人，教授，博士，主要從事生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)與預(yù)警方面的研究。E-mail:guandongjie_2000@163.com。

P933

A

1674-0696(2015)02-077-08